CN106634918A - 高强度改性树脂固砂剂 - Google Patents

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崔金哲
高恒达
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Abstract

本发明公开了一种高强度改性树脂固砂剂，解决了常规酚醛树脂固砂剂胶结速度较慢等问题。其组分按照如下重量配比计算：压裂砂：有机硅改性环氧酚醛树脂：固化剂：偶联剂=100:6:0.6:0.1；本发明的高强度改性树脂固化剂，抗压强度可达到8.80MPa，远远高于常规酚醛树脂固砂剂的抗压强度3.5MPa；固化时间为48h，快于常规酚醛树脂固砂剂的固化时间72 h。

Description

高强度改性树脂固砂剂
技术领域
本发明涉及一种在采油工程领域使用的酚醛树脂固砂剂。
背景技术
对于目前采油工程中使用的常规酚醛树脂固砂剂，一方面其胶结速度较慢，完全胶结需要72h，增加了作业井的躺井时间，影响油井产量较多；另一方面胶结岩心的抗压强度仅为3.5MPa，无法满足大砂量压裂时高产液量和聚合物浓度对固砂的需求，导致部分压裂井吐砂。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度改性树脂固砂剂，该固砂剂的胶结速度快，且胶结岩心的抗压强度高。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种高强度改性树脂固砂剂，其组分按照如下重量配比计算：
压裂砂：有机硅改性环氧酚醛树脂：固化剂：偶联剂=100:6:0.6:0.1；
其中固化剂为六次甲基四胺，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；
所述有机硅改性环氧酚醛树脂，由以下步骤制备而成：
1、酚醛树脂制备
原料苯酚与甲醛按照摩尔比为1.2：1的比例、采用草酸为催化剂、在85℃反应5h制备得到热塑性酚醛树脂；
2、环氧酚醛树脂制备
以上述热塑性酚醛树脂和环氧氯丙烷为原料，按照酚醛树脂和环氧树脂的质量比为5:1的比例，在85℃反应5h，反应结束后水洗并减压除去未反应的环氧氯丙烷，得到环氧酚醛树脂；
3、有机硅改性环氧酚醛树脂制备
以环氧酚醛树脂与γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料，丙酮为溶剂，并按照环氧酚醛树脂与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为10:1的比例，在45°温度下、常压下，回流条件下反应4小时，反应完毕后减压除去丙酮，制备出有机硅改性环氧酚醛树脂。
上述高强度改性树脂固砂剂的制备方法，是将压裂砂、有机硅改性环氧酚醛树脂、固化剂及偶联剂混合在一起后，搅拌均匀即可。使用方法与普通酚醛树脂固砂剂的使用方法相同。
本发明的有益效果：本发明的高强度改性树脂固化剂，抗压强度可达到8.80MPa，远远高于常规酚醛树脂固砂剂的抗压强度3.5MPa；固化时间为48h，快于常规酚醛树脂固砂剂的固化时间72 h。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1
高强度改性树脂固砂剂，其组分按照如下重量配比计算：
压裂砂：有机硅改性环氧酚醛树脂：固化剂：偶联剂=100:6:0.6:0.1；
其中固化剂为六次甲基四胺，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；
所述有机硅改性环氧酚醛树脂，由以下步骤制备而成：
1、酚醛树脂制备
原料苯酚与甲醛按照摩尔比为1.2：1的比例、采用草酸为催化剂、在85℃反应5h制备得到热塑性酚醛树脂，收率为95.2%；
2、环氧酚醛树脂制备
以上述热塑性酚醛树脂和环氧氯丙烷为原料，按照酚醛树脂和环氧树脂的质量比为5:1的比例，在85℃反应5h，反应结束后水洗并减压除去未反应的环氧氯丙烷，得到环氧酚醛树脂，收率为80.3%；
3、有机硅改性环氧酚醛树脂制备
以环氧酚醛树脂与γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料，丙酮为溶剂，并按照环氧酚醛树脂与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为10:1的比例，在45°温度下、常压下，回流条件下反应4小时，反应完毕后减压除去丙酮，制备出有机硅改性环氧酚醛树脂。
对上述高强度改性树脂固砂剂进行检测，具体委托中国石油天然气股份有限公司采油工程产品质量监督检验中心检验，报告编号CY201410270935，检验结论是抗压强度为8.80MPa，固化时间为48h。

Claims (1)

1.一种高强度改性树脂固砂剂，其组分按照如下重量配比计算：
压裂砂：有机硅改性环氧酚醛树脂：固化剂：偶联剂=100:6:0.6:0.1；
其中固化剂为六次甲基四胺，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；
所述有机硅改性环氧酚醛树脂，由以下步骤制备而成：
①、酚醛树脂制备
原料苯酚与甲醛按照摩尔比为1.2：1的比例、采用草酸为催化剂、在85℃反应5h制备得到热塑性酚醛树脂；
②、环氧酚醛树脂制备
以上述热塑性酚醛树脂和环氧氯丙烷为原料，按照酚醛树脂和环氧树脂的质量比为5:1的比例，在85℃反应5h，反应结束后水洗并减压除去未反应的环氧氯丙烷，得到环氧酚醛树脂；
③、有机硅改性环氧酚醛树脂制备
以环氧酚醛树脂与γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料，丙酮为溶剂，并按照环氧酚醛树脂与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为10:1的比例，在45°温度下、常压下，回流条件下反应4小时，反应完毕后减压除去丙酮，制备出有机硅改性环氧酚醛树脂。
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